PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102004020365B3 01.12.2005
Titel Verfahren zur Einstellung der Leistung eines gasbetriebenen Gargerätes in Abhängigkeit von der geodätischen Höhe
Anmelder RATIONAL AG, 86899 Landsberg, DE
Erfinder Bucher, Manfred, 86899 Landsberg, DE;
Lichtenstern, Manfred, 86947 Weil, DE;
Otminghaus, Reiner, 86899 Landsberg, DE;
Schreiner, Thomas, Dr., 86857 Hurlach, DE;
Rusche, Stefan, Dr., 86854 Amberg, DE
Vertreter BOEHMERT & BOEHMERT, 28209 Bremen
DE-Anmeldedatum 23.04.2004
DE-Aktenzeichen 102004020365
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 01.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.12.2005
IPC-Hauptklasse F24C 3/12
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung zumindest eines Parameters eines gasbetriebenen Gargerätes in Abhängigkeit von dem Aufstellungsort und/oder der Aufstellungshöhe des Gargerätes mit folgenden Schritten:
- Bestimmen der geodätischen Höhe am Aufstellungsort während eines Initialisierungsschrittes über eine Bestimmung zumindest eines physikalischen Parameters, bestimmt durch den Luftdruck, die Dichte, die mittlere Außentemperatur, die Luftfeuchtigkeit und/oder den Siedepunkt von Wasser, und/oder zumindest einer Differenz zweier solcher physikalischen Parameter durch Inbetriebnahme zumindest einer Funktionsgruppe des Gargerätes und
- Einstellen der Heizleistung zumindest eines Verbrennungssystems des Gargerätes über eine Einstellung der Luft/Brennstoff-Mischung im Bereich einer Zündeinrichtung des Verbrennungssystems.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung der Leistung eines gasbetriebenen Gargerätes in Abhängigkeit von der geodätischen Höhe am Aufstellungsort des Gargerätes.

In der nicht vorveröffentlichten DE 103 01 526 B3 der Anmelderin ist ein Gargerät beschrieben, das mit einem satellitengestützten Ortungssystem ausgerüstet ist, so dass der Aufstellungsort und/oder die Aufstellungshöhe des Gargerätes feststellbar ist. In Abhängigkeit von dem über das Ortungssystem erfassten Aufstellungsort und/oder der über das Ortungssystem erfassten Aufstellungshöhe können Parameter des Gargerätes an örtliche Gegebenheiten am Aufstellungsort des Gargerätes angepasst werden, wie an unterschiedliche Essgewohnheiten, Besonderheiten ortsüblicher Lebensmittel, oder an physikalische Parameter, wie Luftdruck, Dichte, mittlere Außentemperatur, Luftfeuchtigkeit, Siedepunkt des Wassers, Wasserzusammensetzung, Wassertemperatur, Verfügbarkeit von Wasser, Gasqualität, elektrische Energieversorgung oder dergleichen.

Andererseits ist es aus der WO 02/10648 A1 der Anmelderin bekannt, ein Verbrennungssystem, das eine Luftzufuhr mit einem Gebläse, eine über zumindest eine Düse in die Luftzufuhr mündende Brennstoffzufuhr mit zumindest einem Ventil, eine Zündeinrichtung zum Zünden einer Luft/Brennstoff-Mischung stromabwärts der Düse und eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung zur Einstellung der Luft/Brennstoff- Mischung im Bereich der Zündeinrichtung über die Drehzahl des Gebläses umfasst, derart mit einer Sensoreinrichtung in Wirkverbindung zu bringen, dass in Abhängigkeit von mit der Sensoreinrichtung erfassten Werten zur Luftgröße, wie dem Luftvolumenstrom, dem Luftdurchfluss und/oder dem Luftdruck, das Ventil in der Brennstoffzufuhr einstellbar ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, auf möglichst einfache und kostengünstige Weise ein Verfahren zur Einstellung zumindest eines Parameters eines gasbetriebenen Gargerätes in Abhängigkeit von dessen Aufstellungsort zu liefern, bei dem ohne Hinzufügung neuer Gerätekomponenten automatisch eine Anpassung der Heizleistung eines Verbrennungssystems des Gargerätes an besagten Aufstellungsort bei Initialisierung des Gargerätes stattfindet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Bestimmen der geodätischen Höhe am Aufstellungsort während eines Initialisierungsschrittes über eine Bestimmung zumindest eines physikalischen Parameters, bestimmt durch den Luftdruck, die Dichte, die mittlere Außentmperatur, die Luftfeuchtigkeit und/oder den Siedepunkt von Wasser, und/oder zumindest einer Differenz zweier solcher physikalischen Parameter durch In-Betrieb-Nahme zumindest einer Funktionsgruppe des Gargerätes, und Einstellen der Heizleistung zumindest eines Verbrennungssystems des Gargerätes über eine Einstellung der Luft/Brennstoff-Mischung im Bereich einer Zündeinrichtung des Verbrennungssystems.

Dabei ist bevorzugt, dass die Heizleistung durch Einstellung der Drehzahl eines Gebläses des Verbrennungssystems eingestellt wird.

Ferner wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass der physikalische Parameter bei unterschiedlichen Betriebszuständen des Gargerätes erfasst wird, wobei die Betriebszustände insbesondere durch die Temperatur in einem Garraum des Gargerätes und/oder die Drehzahl eines Gebläserades zur Zirkulation von Garmedium, umfassend Luft und/oder Dampf, insbesondere im Garraum bestimmt werden, wobei vorzugsweise bei einer Garraumtemperatur von ca. 30°, 100° und 170° für mehrere Drehzahlen, insbesondere fünf, eine Erfassung durchgeführt wird.

Dabei kann vorgesehen sein, dass der physikalische Parameter zur Voreinstellung des Gargerätes werkseits und zur Anpassung des Gargerätes an seinen Aufstellungsort an demselben erfasst wird, wobei bei der Anpassung am Aufstellungsort ein Vergleich zwischen dem im Werk und dem am Aufstellungsort erfassten physikalischen Parameter durchgeführt wird und das Ergebnis des Vergleichs bei der Einstellung der Luft/Brennstoff- Mischung berücksichtigt wird.

Mit der Erfindung wird dabei vorgeschlagen, dass am Aufstellungsort der physikalische Parameter im kalten Gargerät, bei dem sich das Garmedium auf Umgebungstemperatur befindet, erfasst wird.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind dadurch gekennzeichnet, dass der Siedepunkt, insbesondere die Siedetemperatur, des Wassers in einem Dampfgenerator des Gargerätes als physikalischer Parameter zur Bestimmung der geodätischen Höhe erfasst wird.

Dabei kann vorgesehen sein, dass das Wasser soweit erhitzt wird, bis die Temperatur desselben nicht weiter steigt.

Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind bevorzugt dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchte, ein Differenzdruck und/oder die Dichte eines Garmediums, umfassend Luft und/oder Dampf, im Garraum und/oder Gebläseraum des Gargerätes als physikalischer Parameter zur Bestimmung der geodätischen Höhe erfasst wird bzw. werden.

Dabei kann vorgesehen sein, dass der Differenzdruck zwischen zwei Messstellen im Zwischenraum zwischen einem Gebläserad im Gebläseraum und der den Gebläseraum begrenzenden Wandung des Gargerätes, die dem Garraum abgewandt ist, bei Betrieb des Gebläserads erfasst wird.

Schließlich wird erfindungsgemäß auch vorgeschlagen, dass Heizleistung des Verbrennungssystems zum Betreiben eines Dampfgenerators, zum Aufheizen eines Garmediums und/oder zum Aufladen eines Wärmespeichers genutzt wird.

Der Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis zu Grunde, dass eine selbsttätige Anpassung des Verbrennungssystems eines Gargerätes an einen Aufstellungsort desselben, insbesondere an die geodätische Höhe an dem Aufstellungsort, durch Nutzung zumindest einer Funktionsgruppe des Gargerätes stattfinden kann, wobei beispielsweise ein Dampfgenerator oder aber eine Feuchtemesseinrichtung des Gargerätes als Funktionsgruppe ausgewählt werden können, um dann entweder über die Siedetemperatur des Wassers im Dampfgenerator oder über die im Garraum und/oder Gebläseraum erfasste Feuchtigkeit die geodätische Höhe zu bestimmen. Die bestimmte geodätische Höhe wird dann insbesondere der Einstellung der Drehzahl eines Gebläses des Verbrennungssystems zu Grunde gelegt.

Einzelheiten zur Feuchtemesseinrichtung, die in einem erfindungsgemäßen Verfahren Einsatz finden kann, sind beispielsweise der DE 42 06 845 C2 der Anmelderin zu entnehmen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung im Detail erläutert werden. Dabei zeigt

1 Teil eines ersten Gargerätes, in dem ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt werden kann; und

2 Teil eines zweiten Gargerätes, in dem ein anderes erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt werden kann.

Wie 1 zu entnehmen ist, umfasst ein Gargerät, in dem ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführbar ist, einerseits ein Verbrennungssystem 1 und andererseits einen Dampfgenerator 100. Bei dem Gargerät handelt es sich also um ein gasbetriebenes Gargerät, in dem Gargut mit Heißluft und/oder Dampf garbar ist.

Das Verbrennungssystem 1 umfasst seinerseits in seiner Luftzufuhr ein Gebläse 2 sowie zwei Druckmesssensoren 3a, 3b stromaufwärts einer Brennstoffdüse 4, die unter Zwischenschaltung eines Ventils 5 über eine Brennstoffquelle 6 speisbar ist. Stromabwärts der Brennstoffdüse 4 ist ein nicht dargestellter Zünder und schließlich ein Brenner 7 zum Abgeben von Wärme an einen nicht dargestellten Garraum des Gargerätes angeordnet. Die Druckmesssensoren 3a, 3b und das Ventil sind mit einer Regeleinrichtung 8 verbunden, der auch Regelgrößen über eine Regelgrößenleitung 9 vom Dampfgenerator 100 zuführbar sind, während die Regeleinrichtung 8 ihrerseits eine Stellgröße über eine Stellgrößenleitung 10 an das Gebläse 2 ausgibt und das Öffnen und Schließen des Ventils 5 besorgt, so dass eine gewünschte Heizleistung dem Garraum über eine Wärmezufuhrleitung 11 zuführbar ist.

Der Dampfgenerator 100 umfasst seinerseits ein Gehäuse 101, in das eine Heizeinrichtung 102 hineinragt zum Verdampfen von Wasser 103, wobei die Siedetemperatur des Wasser 103 über einen Siedetemperaturmesssensor 104 erfassbar ist und verdampftes Wasser über eine Dampfleitung dem Garraum zuführbar ist.

Wird ein soeben beschriebenes Gargerät erstmals an einem bestimmten Aufstellungsort, mit einer spezifischen geodätischen Höhe aufgestellt, so findet erfindungsgemäß automatisch eine Einstellung der Leistung, besser der Heizleistung, des Gargerätes statt, die bekanntlich bei gasbetriebenen Gargeräten von besagter Höhe abhängt. Zu diesem Zwecke wird unmittelbar nach Einschaltung des Gargerätes der Dampfgenerator 100 aktiviert, um eine Siedetemperatur über den Siedetemperaturmesssensor 104 zu erfassen. Aus der Siedetemperatur, die mit zunehmender Höhe über dem Meeresspiegel abnimmt, kann die geodätische Höhe des Aufstelllungsortes des Gargerätes berechnet werden. Hieraus wird eine Regelgröße abgeleitet, die über die Regelgrößenleitung 9 der Regeleinrichtung 8 zugeführt wird, über die dann in Abhängigkeit von der geodätischen Höhe eine Stellgröße berechnet wird, die wiederum über die Stellgrößenleitung 10 dem Gebläses 2 zur Einstellung dessen Drehzahl zugeführt wird.

Selbstverständlich kann über die Regeleinrichtung 8 auch das Ventil 5 eingestellt werden. Aus Sicherheitsgründen ist bevorzugt, dass das Ventil 5 nur dann offen ist, wenn die Drehzahl des Gebläses 2 einen vorherbestimmten Wert überschritten hat, wie beispielsweise über die Druckmesssensor 3a, 3b erfassbar.

In 2 ist ein weiteres gasbetriebenes Gargerät teilweise dargestellt. Dieses Gargerät nutzt auch ein Verbrennungssystem 1, wie es im Zusammenhang mit 1 beschrieben ist, so dass zur Vermeidung von unnötigen Wiederholungen auf die dortige Beschreibung verwiesen wird.

2 ist zudem ein Garinnenraum 200 zu entnehmen, der von einer Wandung 201 begrenzt ist und einen Garraum 202 umfasst, der seinerseits über ein Luftleitglied 203 von einem Gebläseraum 204 getrennt ist. Innerhalb des Gebläseraums 204 ist ein Gebläserad 205 angeordnet, das unter Zwischenschaltung eines Schaftes 206 von einem Motor 207 antreibbar ist. Im Zwischenraum zwischen dem Gebläserad 205 und der Wandung 201 auf der dem Garraum 202 abgewandten Seite des Gebläseraums 204 sind zwei Druckmesssensoren 208a, 208b angeordnet, über die im Falle des Betriebs des Gebläserades 205, durch den Wirbel in dem Garmedium innerhalb des Gebläseraums 204 sowie Garraums 202 erzeugt werden, eine Druckdifferenz bestimmt werden kann, aus der wiederum die Dichte am Aufstellungsort und somit die geodätische Höhe bestimmbar ist. Tatsächlich wird die erfasste Druckdifferenz als Regelgröße über die Regelgrößenleitung 9 der Regeleinrichtung 8 zugeführt, innerhalb der dann eine Bestimmung der geodätische Höhe und der davon abhängigen Stellgröße stattfindet. Wieder handelt es sich bei der Stellgröße um die Drehzahl des Gebläses 2, die über die Stellgrößenleitung 10 an das Gebläse 2 weitergeleitet wird. Diese Einstellung des Gebläses 2 gewährleistet die Erzeugung einer gewünschten Heizleistung durch den Brenner 7. Vom Brenner gelangen Verbrennungsgase über eine Wärmezufuhrleitung 11 in einen Wärmetauscher 209, der um das Gebläserad 205 verläuft, um wunschgemäß den Garraum 202 aufzuwärmen.

Somit wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erstmals eine selbsttätige Anpassung der Heizleistung eines gasbetriebenen Gargerätes an eine geodätische Höhe ermöglicht, ohne dass hierzu neue Funktionsgruppen dem Gargerät hinzugefügt werden müssen. Vielmehr findet eine entsprechende Anpassung ausschließlich durch Durchführung eines bestimmten Verfahrens statt, vorzugsweise im Rahmen einer Softwarelösung. Hierdurch werden erhebliche Kosten und Mühen eingespart.

Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, Gargeräte bereits werkseitig, also bei bekannter geodätischer Höhe und somit bekanntem Luftdruck, voreinzustellen. Dabei können Siedetemperaturen oder aber Druckdifferenzen bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen eines Gargerätes erfasst werden. Die Betriebsbedingungen können sich durch unterschiedliche Temperaturen im Garraum sowie unterschiedliche Drehzahlen des Gebläserads im Gebläseraum voneinander unterscheiden. Die unterschiedlichen Temperaturen im Garraum gewährleisten eine Bestimmung bei unterschiedlichen Garmedien, wobei beispielsweise bei 30° C im Wesentlichen Luft vorliegt, während bei 100°C davon auszugehen ist, dass im Wesentlichen Dampf vorliegt. Am Aufstellungsort kann dann eine Anpassung an die geodätische Höhe stattfinden, nachdem das Gargerät elektrisch, gas- und wasserseitig angeschlossen ist. Zu diesem Zwecke kann dann entweder eine Bestimmung der Siedetemperatur oder einer Druckdifferenz stattfinden, wobei die dabei erfassten Werte dann mit den Werten zur Bestimmung der geodätischen Höhe verglichen werden können, die bereits werkseitig aufgenommen worden sind. Nach Erfassung der geodätischen Höhe wird dann die Einstellung des Gargerätes, insbesondere der Drehzahl des Gebläses des Verbrennungssystems des Gargerätes, vorgenommen. Anschließend muss, wie üblich, eine hygienische Verbrennung eingestellt werden, so dass ein ordnungsgemäßer Betrieb des Gargerätes sichergestellt ist.

Die in der voranstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

1Verbrennungssystem 2Gebläse 3a, 3bDruckmesssensor 4Brennstoffdüse 5Ventil 6Brennstoffquelle 7Brenner 8Regeleinrichtung 9Regelgrößenleitung 10Stellgrößenleitung 11Wärmezufuhrleitung 100Dampfgenerator 101Gehäuse 102Heizung 103Wasser 104Siedetemperaturmesssensor 105Dampfleitung 200Garinnenraum 201Wandung 202Garraum 203Luftleitglied 204Gebläseraum 205Gebläserad 206Schaft 207Motor 208a, 208bDruckmesssensor 209Wärmetauscher

Anspruch[de]
  1. Verfahren zur Einstellung zumindest eines Parameters eines gasbetriebenen Gargerätes in Abhängigkeit von dem Aufstellungsort und/oder der Aufstellungshöhe des Gargerätes mit folgenden Schritten:

    – Bestimmen der geodätischen Höhe am Aufstellungsort während eines Initialisierungsschrittes über eine Bestimmung zumindest eines physikalischen Parameters, bestimmt durch den Luftdruck, die Dichte, die mittlere Außentemperatur, die Luftfeuchtigkeit und/oder den Siedepunkt von Wasser, und/oder zumindest einer Differenz zweier solcher physikalischen Parameter durch In-Betrieb-Nahme zumindest einer Funktionsgruppe des Gargerätes, und

    – Einstellen der Heizleistung zumindest eines Verbrennungssystems des Gargerätes über eine Einstellung der Luft/Brennstoff-Mischung im Bereich einer Zündeinrichtung des Verbrennungssystems.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleistung durch Einstellung der Drehzahl eines Gebläses des Verbrennungssystems eingestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der physikalische Parameter bei unterschiedlichen Betriebszuständen des Gargerätes erfasst wird, wobei die Betriebszustände insbesondere durch die Temperatur in einem Garraum des Gargerätes und/oder die Drehzahl eines Gebläserades zur Zirkulation von Garmedium, umfassend Luft und/oder Dampf, insbesondere im Garraum bestimmt werden, wobei vorzugsweise bei einer Garraumtemperatur von ca. 30°, 100° und 170° für mehrere Drehzahlen, insbesondere fünf, eine Erfassung durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der physikalische Parameter zur Voreinstellung des Gargerätes werkseits und zur Anpassung des Gargerätes an seinen Aufstellungsort an demselben erfasst wird, wobei bei der Anpassung am Aufstellungsort ein Vergleich zwischen dem im Werk und dem am Aufstellungsort erfassten physikalischen Parameter durchgeführt wird und das Ergebnis des Vergleichs bei der Einstellung der Luft/Brennstoff- Mischung berücksichtigt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Aufstellungsort der physikalische Parameter im kalten Gargerät, bei dem sich das Garmedium auf Umgebungstemperatur befindet, erfasst wird.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Siedepunkt, insbesondere die Siedetemperatur, des Wassers in einem Dampfgenerator des Gargerätes als physikalischer Parameter zur Bestimmung der geodätischen Höhe erfasst wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser soweit erhitzt wird, bis die Temperatur desselben nicht weiter steigt.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchte, ein Differenzdruck und/oder die Dichte eines Garmediums, umfassend Luft und/oder Dampf, im Garraum und/oder Gebläseraum des Gargerätes als physikalischer Parameter zur Bestimmung der geodätischen Höhe erfasst wird bzw. werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzdruck zwischen zwei Messstellen im Zwischenraum zwischen einem Gebläserad im Gebläseraum und der den Gebläseraum begrenzenden Wandung des Gargerätes, die dem Garraum abgewandt ist, bei Betrieb des Gebläserads erfasst wird.
  10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Heizleistung des Verbrennungssystems zum Betreiben eines Dampfgenerators, zum Aufheizen eines Garmediums und/oder zum Aufladen eines Wärmespeichers genutzt wird.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com